《万有引力与航天重点知识、公式总结》由会员分享，可在线阅读，更多相关《万有引力与航天重点知识、公式总结（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、万有引力与航天重点规律措施总结一三种模型匀速圆周运动模型：无论是自然天体(如地球、月亮）还是人造天体(如宇宙飞船、人造卫星）都可当作质点,环绕中心天体（视为静止)做匀速圆周运动 2.双星模型:将两颗彼此距离较近的恒星称为双星,它们互相之间的万有引力提供各自 转动的向心力。3“天体相遇”模型： 两天体相遇,事实上是指两天体相距近来。二.两种学说 .地心说:代表人物是古希腊科学家托勒密2/日心说:代表人物是波兰天文学家哥白尼三两个定律1.开普勒定律： 第一定律（又叫椭圆定律）:所有的行星环绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳位于椭圆的一种焦点上第二定律（又叫面积定律):对每一种行星而言,太阳和行星的连线
2、，在相等时间内扫过相似的面积。第三定律（又叫周期定律):所有行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴R的三次方跟公转周期T的二次方的比值都相等。体现式为： k 只与中心天体质量有关的定值与行星无关2.牛顿万有引力定律18年在自然哲学的数学原理正式提出万有引力定律.内容:宇宙间的一切物体都是互相吸引的.两个物体间引力的方向在它们的连线上，引力的大小跟它们的质量的乘积成正比,跟它们之间的距离的二次方成反比.数学体现式: .合用条件： 合用于两个质点或者两个均匀球体之间的互相作用。(两物体为均匀球体时,r为两球心间的距离). 当时，物体不可以解决为质点,不能直接用万有引力公式计算.觉得当时,引力的说法是错误
3、的对定律的理解a.普遍性:任何客观存在的有质量的物体之间均有这种互相作用力b.互相性：两个物体间的万有引力是一对作用力和反作用力，而不是平衡力关系。c.宏观性：在一般状况下万有引力非常小，只有在质量巨大的星球间或天体与天体附近的物体间，它的存在才有实际意义.d.特殊性:两个物体间的万有引力只与它们自身的质量、它们之间的距离有关.与所在空间的性质无关,与周期及有无其他物体无关.（)引力常数G：大小：，由英国科学家卡文迪许运用扭秤测出意义：表达两个质量均为1k的物体,相距为1米时互相作用力为: 四两条思路：即解决天体运动的两种措施1. 万有引力提供向心力: 即：2.天体对其表面物体的万有引力近似等
4、于重力： 即 (又叫黄金代换式）注意:地面物体的重力加速度：9.8m/s2 高空物体的重力加速度:98m/s2关系: 五.万有引力定律的应用1.计算天体运动的线速度、角速度、周期、向心加速度。a线速度： b.角速度:.周期: d.向心加速度:计算中心天体的质量：措施一:根据转动天体运动周期T和转动半径r计算: (适合于有行星、卫星转动的中心天体)措施二:根据中心天体半径R和其表面的重力加速度g计算: (适合于没有行星、卫星转动的中心天体)注意：转动天体的质量是求不出来的。只能求中心天体的质量。3.计算中心天体的密度：措施一：根据转动天体运动周期、转动半径r和中心天体半径R计算： (适合于有行星
5、、卫星转动的中心天体）措施二:根据中心天体半径和其表面的重力加速度g计算： （适合于没有行星、卫星转动的天体）4.计算第一宇宙速度（环绕速度)简朴说就是卫星或行星贴近中心天体表面的飞行速度，这时卫星或行星高度忽视rR措施一。根据中心天体质量M和半径R计算：由 措施二。根据中心天体半径R和表面重力加速度计算:由 预测未知天体：6研究天体运动，发射人造卫星(1)分类:重要有：侦察卫星、通信卫星、导航卫星、气象卫星、地球资源卫星、勘测科学研究卫星、预警卫星、测地卫星等种类。(2)轨道：由于是万有引力提供向心力，因此所有卫星都是环绕地心在转。轨道有三种：a赤道平面内（犹如步卫星）叫赤道轨道。b.与赤道
6、平面垂直,通过地球两极,叫极地轨道。可以和赤道平面成任一角度,叫一般轨道。注意:没有跟某一经度或某一纬度重叠的轨道(除赤道平面）(3)发射：由于卫星运动的分析是针对地心这个参照系的,故火箭发射时的初速度不等于零（自转速度),要充足运用地球的自转的惯性，就必须自西向东发射。这样可以更多地节省燃料和推力。发射可分为三个阶段：发射长空阶段漂移进入轨道阶段在预定轨道上绕地球运营阶段（4)运营:稳定运营时,由万有引力提供向心力。由公式：线速度: 角速度: 周期： 向心加速度:分析可知:在同一中心天体做匀速圆周运动的所有卫星的v、T、a各量都只与轨道半径r有关。离地面越高即r越大，则卫星的v、a、越小，T
7、越大。(5)变轨：卫星的变轨实质是通过短时间内启动加速或减速火箭以变化卫星的速度,而使万有引力与所需向心力不再相等。当，卫星将做近心运动,轨道半径将减小;当时,卫星将做离心运动,轨道半径将增大。（6）对接:交会对接指两个航天器（宇宙飞船、航天飞机等）在太空轨道会合并连接成一种整体.它是实现太空装配、回收、补给、维修、航天员互换等过程的先决条件.空间交会对接技术涉及两部分互相衔接的空间操作，即空间交会和空间对接所谓交会是指两个或两个以上的航天器在轨道上按预定位置和时间相会，而对接则为两个航天器相会后在构造上连成一种整体注意:同轨道上对接应先让后者减速使其在低轨道运营,然后再加速速度增大去跟高轨道
8、上的对接。不能在同轨道上加速对接,跟地面上同始终线上的运动不同。(）超重和失重：“超重”是卫星进入轨道的加速上升过程和回收时的减速下降过程,此情景与“升降机”中物体超重相似.“失重”是卫星进入轨道后正常运转时,卫星上的物体完全“失重”（由于重力提供向心力),此时，在卫星上的仪器,但凡制造原理与重力有关的均不能正常使用.如天平、水银气压计、单摆、密度计等。(8）返回: 当卫星返回时，只要推动器向前喷气即可使人造卫星减速，卫星即可从圆形轨道落入椭圆轨道向地球接近，当卫星运营到椭圆轨道的近地点时推动器再次火箭发动机点火减速,即可从椭圆轨道运营到较低的圆形轨道。(9）两种特殊的卫星近地卫星： 卫星轨道
9、半径约为地球半径,受到的万有引力等于重力.速度为第一宇宙速度.同步卫星(又叫通信卫星)：（四定）定周期：等于地球自转周期T=小时定轨道：在赤道的正上方即赤道平面定高度:h=3610(m) 定线速度：v=3.1/s注意:三颗同步卫星就能覆盖地球，实现全球通讯。六三个宇宙速度：第一宇宙速度:v1 =7.9km/s，它是地球卫星的最大环绕速度,也是卫星的最小发射速度. 第二宇宙速度（脱离速度):v 2=1.2km/s，使物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度. 第三宇宙速度（逃逸速度)：v=16.7km/s，使物体挣脱太阳引力束缚的最小发射速度.七双星、三星、多星 .双星:()定义：将两颗彼此距离较近的恒星称为双星（2)向心力来源：在它们之间的万有引力作用下,绕两球连线上某点做匀速圆周运动. （3）特点: 周期、角速度相似体现式:; 质量与半径成反比：2.三星及多星:分析措施同双星问题同样,核心是分析它们万有引力的合力提供向心力。八.容易混淆的几种问题: 万有引力与重力随处球自转的向心加速度和环绕运营的向心加速度 3.运营速度和发射速度 4.两个半径:天体半径和卫星轨道半径 5两种周期：自转周期和公转周期 6.丙类运营：稳定运营和变轨运营.同步卫星和一般卫星.赤道上物体和近地卫星九月球的特点：1.离地距离一定，轨道半径r38万千米周期约为27天3速度约为1k/s
